毗邻既有地铁隧道的深基坑施工技术

第３３卷第１０期　Ｖ０ｌ－３３　Ｎｏ．１０　建筑施工　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴ１０Ｎ　毗邻既有地铁隧道的深基坑施工技术　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｄｅｅｐ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｉｔ　Ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　Ｅｘｉｓｔｉｎｇ　Ｓｕｂｗａｙ　Ｔｕｎｎｅｌ　口　洪三金　（广东省基础工程公司　广州５１０６２０）　【摘要】在广州市轨交９号线与３号线平行换乘的高增站施工中，由于９号线基坑与既有３号线盾构隧道的水平距离仅有　３．８ｍ。为了确保３号线隧道的稳定以及正常运营，在其深基坑施工中，采取了旋喷桩加固、地下连续墙、分段对称开挖的保护　措施。１１￣．ｍ，Ｉ结果表明，基坑施工所采取的技术措施是十分有效的。　【关键词】毗邻既有车站旋喷桩深基坑地下连续墙对称开挖　【中图分类号】Ｔｕ７５３．８　／文献标识码　Ｂ　【文章编号】１００４—１００１（２０１１）１ｏ一０９０１—０３　１工程概况　广州市轨道交通９号线高增站为９号线和３号线的换　ｆ　——冠粟倒）【）×　功　。　乘站，与运营中的３号线高增站平行换乘，基坑与３号线高　增站平行布置。９号线高增站为地下１层结构。基坑开挖长　度约５５８　ｍ，宽度为ｌ１．８　ｍ～２Ｏ．Ｏ　ｍ，深度为１０．８９１　ｍ～　ｉｉ．０９１　ｎｌ。车站起讫里程为ＹＤＫ１９＋５６２．５４６～ＹＤＫ２０＋１２１．４９６ｏ　ｆ　］　景　ｌ一…』　孽　虬　Ｌ圈护蛄抽支托—　　——　ｘ她Ｔ连续｜．一围护结构采用厚８００　ｍｍ的地下连续墙＋（混凝土、钢管）支　撑的形式，第１道采用钢筋混凝土撑，第２道采用钢管支撑。　盾构管片与基坑紧邻，与地下连续墙的净距只有３．８　ｉｉｉ：立　面上，盾构管片底较明挖隧道基底高８８　ＣｌＴＩ；盾构管片顶部　距地面高度为５　ｍ。管片底部位砂层、管身范围为黏土层或　砂层。具体见图１、图２。　善　图２　９号线高增站二期基坑与３号线隧道的立面位置关系　性中等～强，揭露基岩面较为平缓。地层从上而下可分为：①　杂填土，③一　粉细砂，③　中粗砂，③　砾砂，４Ｎ一３粉质黏土，　５Ｎ－２粉质黏土，⑥岩石全风化带，⑦岩石强风化带，⑧岩石　中风化带，⑨岩石微风化带。该地区地下水丰富，赋存于砂砾　地层，埋深约１．５　ｍ。　３主要施工控制技术　３．１　连续墙保护技术　为确保轨交３号线隧道的安全，首先要保证围护结构　施工的安全和基坑施工的安全，因此，本车站的深基坑方案　图１　９号线高增站基坑与３号线隧道、车站的平面位置关系　采用地下连续墙作为围护结构。本基坑支护采用厚８００　ｍｍ　２地质情况　分布地层岩性主要为第四系覆盖层、上更新世冲洪积　的地下连续墙＋１道钢筋混凝土支撑和１道钢管支撑的形　式，对于３号线隧道可以起到很好的保护作用。同时，在施工　过程中，加强施工质量控制，确保施工质量，是对其最好的保　护。　层、残积土层以及下第兰系布心组（Ｅ　ｂ）及石炭系中上统壶　天群的泥质粉砂岩，覆盖珐厚度约为１５　ｍ，地基土以含泥粉　细砂、含泥中粗砂、含泥砾砂　粉质黏土等，土性较复杂，透水　【作者简介】洪三金（１９７１一），男，本科，建安分公司经理，高级　工程师。联系地址：广州市天河路９９号１９－２０楼（５１０６２０）。　（１）连续墙成槽施工技术措施　①合理划分槽段，将槽段宽度控制在５　ｍ左右，有利　于槽壁稳定及钻抓施工。　②采用冲孔桩机　中导向孑Ｌ，液压抓斗抓槽，最后方锤　修槽的工艺进行施工。　・【收稿日期】２０１１－０８—２２　９Ｏ１・　第１０期　洪三金：毗邻既有地铁隧道的深基坑施工技术　１０，２Ｏ１１　③每幅槽段采用３个导向孔控制整个槽段的垂直度。　导向孔采用８　ｔ机进行　中击成孔，并每进尺５　ｍ，就校正一　次槽孔的垂直度。如图３所示。　图３导向孔及抓斗成槽示意　④在抓槽过程中，每完成５　ｍ深度检测一次槽孔垂直　度，并及时修正。　⑤清孔采用泥浆循环结合真空吸泥方法：先用配置好　的优质泥浆置换槽内泥浆，再用１２　ｍ。的高压空气通过插入　槽底的吸泥管形成负压将孔底泥渣清除。　（２）泥浆控制措施　由于地下连续墙穿越的砂层较厚，泥浆性能的优劣对　维持槽壁稳定性来说极为重要。泥浆制备选用优质黄黏土，　新配置的泥浆比重控制在１．３５左右。配置时，黄土与水的掺　入量见表１。　表２泥浆配合比　新制备泥浆搅拌均匀后，须取样进行试验，检测泥浆比　重及黏度指标。若检测结果不符合规范要求，则应通过加水　或黄土进行泥浆比重修正，通过添加烧碱进行泥浆黏度修　正，待其性能全部合格后方可投入使用。泥浆液面应保持在　地下水位以上０．５　ｍ，以减少地面荷载对导墙及槽壁影响。　我们采用　中孔＋抓槽的方式进行成孑Ｌ。低垂密击，让槽　壁有充分的时间形成泥皮，确保槽壁稳定。　（３）连续墙接头处理技术　按设计要求，在地下连续墙接缝外侧，应设置３根相互　咬合的旋喷桩进行止水，以确保接头止水的万无一失。我司　根据地下连续墙钢板接头及素混凝土连续墙的接头位置特　点，缝的浇筑质量较差的位置应在工字钢接头靠二期槽段的　侧，为此，旋喷桩止水群桩的中心位置设在了接头钢板中　心往二期槽段方向３００　ｍｍ处，并加强为４根，间距加密。同　时考虑到４根桩所形成的空位，还在该空位进行双液浆注浆　止７Ｋ，见图４。　．期橹慝　Ｉ　二期橹段　图４接头旋喷桩止水处理示意　施工时，我们采取了以下措施来确保接头旋喷桩止水　的止水效果：　①旋喷桩施工时，先用地质钻机以西１００　ｍｍ进行成　孔，成孔过程采用泥浆护壁，必要时采用刚套管，避免埋钻　杆：　②旋喷桩水泥为３２．５Ｒ，每米用量２５０　ｋｇ，水灰比为　１：１．２５，注浆压力为２０　ＭＰａ～２５　ＭＰａ，钻杆的提升速度为　１８　ｃｍｌｍｉｎ～２０　ｃｍ／ｍｉｎ：　③旋喷桩采用跳格施工，完成后，在内侧再钻两孔预　埋袖阀管；　④袖阀管内注浆在基坑开挖前进行，注双液浆，水：　水泥：水玻璃＝１：１：０．５。　３．２旋喷桩保护技术　高增站基坑近轨交３号线侧的地下连续墙与３号线盾　构问净空仅３．８　ｍ，且根据初勘资料，场地内存在较厚砂层，　在地下连续墙施工及基坑开挖过程中，对３号线盾构隧道可　能存在不利影响。为此，我们采取了以下措施：　在基坑地下连续墙近３号线盾构区间侧，增设３排　６００　ｍｍ＠４５０　ｍｍ双管旋喷桩，地下连续墙分幅调整为　５　ｍ。施工时，先施工旋喷桩，后施工地下连续墙（图１）。　３．３深基坑开挖技术　基坑开挖之前，按监测要求，做好各种类型的观测点布　置，并测定初始数据。　基坑内每隔３Ｏ　ｍ布置１个降水井，边降水边开挖，使　基坑内水位面始终低于开挖面１　ｍ以上，以确保基坑内进行　施工的挖掘机的作业面处于干爽状态。　土石方开挖采用分段、分层垂直对称开挖法，分层标高　为设计各层支撑底标高，每层开挖至支撑底标高后再进行腰　梁、支撑施工；水平分段长度为１２　ｍ（１ｌ　３根钢支撑或１根混　凝土主称对应的范围）；２台长臂挖掘机直接立于基坑的两侧　地面垂直对称开挖（图５）。　Ｉ墨！墨开挖ｄ　　ｒｌ签２蠡开挖Ｉ　…　翟Ｅ　‘　应设专人负责基坑开挖过程中连续墙渗漏水的观察跟　进工作。每台挖掘机配备１人专职跟进，一旦发现较大渗漏　迹象，即刻回填反压土方，采取堵漏等技术处理之后，方可逐　层开挖土方。　降水控制阶段应采用分层、分阶段降水控制的措施，根　据开挖深度，采用自动抽水设备，将水降至开挖深度以下　１００　ｃｍ，不得超降。　每层土石方严禁超挖，挖至设计高程后，立即进行支撑　的施工。若有机械无法直接挖掘的部位，应采用人工开挖、清　理、归堆的方法来处理：挖土机无法直接转运的土石方，应采　洪三金：毗邻既有地铁隧道的深基坑施工技术　用吊机吊运至地面归堆，装车外运。机械挖至设计基坑底标　高面以上３０　ｃｍ，余下部分采用人工开挖，以防止机械扰动　基底土。　第１０期　侧向变形、支撑轴力和隧道地面变形、隧道变形进行重点监　测。监测结果显示：地下连续墙最大水平位移为５　ｍｍ，隧道　变形量最大值为ｌ＿１２　ｍｍ，隧道地面最大沉降为Ｏ．５　ｍｍ，均　在设计和规范允许范围内。　开挖完成后，应对地下连续墙的渗漏情况进行全面清　理，并根据渗漏情况，采取相应的技术手段进行修补处理，确　保基坑的安全。　因此，在近距离毗邻地铁管片隧道的深基坑施工中，采　用地下连续墙围护结构，辅以旋喷桩加固基坑外侧土体和分　段、分层垂直对称开挖措施，是成功的。本施工技术的成功实　４　结语　本方案有针对性地采用地下连续墙作为围护结构，同　施，对在紧邻运营地铁线路一侧进行深基坑施工，具有一定　的参考与借鉴作用。　参考文献　时配以旋喷桩加固坑侧土体等施工措施，有效限制了基坑施　工过程中地铁隧道的变形、发展。采用分段分层垂直对称开　挖法进行土方开挖，有效减少了隧道的变形。　在基坑施工过程中，由第三方在地铁线路轨道上设置　［１］中国建筑科学研究院Ｊｑ　１２０—９９建筑基坑支护技术规程［ｓ］．北　京：中国建筑工业出版社，１９９９．　电子水平尺自动监测点和人工监测点，对运营轨道进行了精　心和及时的监控，至基坑开挖结束，分别对基坑围护连续墙　［２］张辉，王建华．地铁车站基坑变形的影响因素和控制措施分析　［Ｊ］．建筑施工，２０１０（２）．　（上接第９００页）　度５　ｍ。挖土分２层进行，挖土时必须保持１：ｌ的坡度。挖　土时应采用２台长臂挖机停在栈桥上取土，２台１　ｍ。和４台　Ｏ．４　ｍ。的挖机在基坑掏土，并将土驳运至栈桥下成堆，由长　臂挖机停在栈桥上取土装车运走。挖土至标高为一３．２Ｏ　ｍ～　一８．２Ｏ　ｍ后，进行分段施工第二道支撑、围檩。要首先完成东　图５　施工完成现场　西、南北对撑施工，而后再施工角撑。围护无支撑时间不得超　过４８　ｈ（图４）。　４环境监测　为了保证工程施工对周边道路、管线不产生影响，将施　工对环境的影响降到最低，我们通过监测项目的合理设置，　在基础工程施工阶段进行信息化施工，确保了周围环境以及　基坑工程的安全。　５结语　（１）本工程基坑围护按不同环境的要求分别采用了钻　图４土方盆式开挖流程示意　孑Ｌ桩和ＳＮＷ工法，对有临近建筑物、保护要求相对较高的东　侧采用钻孔桩，对保护要求相对较低的其余三面基坑围护，　采用ＳＮＷ工法。由于工法桩内的型钢今后可回收利用，所以　（３）第三阶段挖土：第三皮土方采用分块分层挖土的施　工方法，以基础底板后浇带分为两块，由北向南进行土方开　能使基坑的围护费用得到降低。我们从基坑开挖后的实际情　况来看，基坑变形都控制在设计值以内，证明了该方法是切　实可行的，其既保证了基坑安全，又降低了围护费用。　（２）施工过程中严格按照围护设计和专家评审要求的　挖土施工流程操作，特别是第二皮土和第二道支撑的施工顺　序，按先盆心后四周、及早形成对撑、再形成角撑的顺序施　挖。首先挖除后浇带北侧土体，待挖土至一ｌ１．８５　ｍ标高以　后，然后分段进行基坑垫层的施工；对局部落深基坑处，要待　基坑底混凝土垫层完成，强度达到８Ｏ茗后，再行开挖，完成后　可进行后浇带北侧部分大底板的施工。待后浇带北侧土体完　成后，要连续开挖后浇带南侧土体，并由北向南分层挖土至　ｌ１．８５　ｍ，随挖随浇捣厚１５０　ｒｌｌｌｌｌ的混凝土垫层：同时要采用　工，待支撑达到设计强度后再开挖下层土方，使基坑的变形　得到了有效控制。　（３）将施工过程和环境监测相结合，以科学的数据来指　导施工，确保了基坑工程安全、顺利的施工。　２台１　ｍ。和４台０．４　ｍ。的挖机在坑内掏土，并驳运至栈桥　下成堆，２台长臂挖机在栈桥上取土运走。待这些步骤完成　后，方可进行后浇带南侧大底板的施工（图５）。